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1輸電設備腐蝕的原因

1.1氧氣：中性介質中金屬腐蝕主要為氧的去極化過程。

沒有氧氣，金屬的大氣腐蝕不會發生。有資料證明，鍍鋅的鐵釘泡在脫氧的海水中幾十年仍保持光澤。金屬表面上吸附的水膜相當薄，大氣中的氧易溶于其中并擴散到金屬表面陰極區，使氧的進極化過程進行甚為順利，故氧在大氣對金屬腐蝕中常起著主要作用。

1.2溫度：輸電線路鐵塔在大氣腐蝕中，當相對濕度處于臨界面狀態以上時，反應速度才隨溫度的提高而增加。

每當溫度提高10℃，腐蝕速度增加一倍。如果溫度急降時，相對濕度大大增加，甚至產生凝露，就會促進腐蝕。例如在晝夜溫差大的地區或季節，環境溫度大幅度下降，金屬表面就很容易凝結水膜而銹蝕。

1.3大氣中污染物：大氣中除了水汽和空氣以外，還含有各種各樣的污染雜質，并且因地區而異。

氣體雜質如：SO2、氮的氧化物、CO2、HCl等。海洋大氣中包括有含鹽分的粒子。在工業地區，固體的塵埃每月每平方公里上落降數量達數十噸之多。這些塵埃包括有腐蝕性的與非腐蝕性的，有促進腐蝕作用的各種粒子。

2輸電設備防腐的由來

鍍鋅角鐵塔是輸電線路常用鐵件材料，已有相當長的歷史應用。另外其它鍍鋅件也在逐漸擴大應用范圍，如鋼管桿、鋼管組合塔、鍍鋅橫擔、金具、鍍鋅燈桿等。一般鍍鋅件表面在涂裝前，施工單位一般要做一下擦凈油污的簡單表面清潔、除銹工作后就涂以普通的油漆，如醇酸磁漆，油性紅丹漆等，這樣的涂裝效果就很差，使用不久后就發生脫落。許多應用部門并未了解鍍鋅件表面漆膜剝落的原因，往往認為是油漆質量不高，而不知是選擇涂料和涂裝工藝不當所引起。油脂類涂料或醇酸涂料均含有干性油，含許多雙健，在鈷、錳皂等催化下迅速氧化而干燥成膜，但它們成膜后氧化作用并不停止，還在緩慢地進行。由于氧化作用，會產生許多副產品物醛和羧酸，包括蟻酸。這類酸能與鋅元素起反應，生成如蟻酸鋅的鹽類，具有一定的水溶性，而使體積膨脹許多倍，這樣就造成涂膜的附著力下降，結果是涂膜的大片剝落。

3輸電設備防腐方案的設計關鍵

3.1材料的選擇

正確地選擇防腐材料對于輸電線路的防腐蝕是非常重要的一個環節，由于廣東地區多數是潮濕海洋性氣候，所以只有選擇耐潮耐堿、耐酸及抗擊紫外線曝曬的涂料，才能使設備得到有效的保護。

3.2防腐蝕結構涂層的設計

涂層的結構形式對輸電線路因化工大氣、酸、堿、引起的大面積腐蝕、縫隙腐蝕等關系很大。應根椐設備所處實際環境狀況及結合涂料的準確數據來制定涂層的結構，目前比較流行的主要采用3~4層，由面漆、中間漆和底漆組成。常用的底漆包括紅丹防銹底漆、環氧富鋅防銹底漆；常用的中間漆包括J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆、環氧云鐵防銹中間漆；常用的面漆包括醇酸磁漆、氯化橡膠面磁漆、丙稀酸面磁漆。針對高壓輸電線路所處的地理位置和氣候情況，桿塔的防腐工作必須要多道涂層才能滿足防腐蝕的要求，并且底漆、中間漆、面漆設計要根椐周邊環境的工業及污染狀況而定。

4現場的對比分析

根據以往的施工經驗，我們選擇設計了三種不同的防腐方案，于2004年9月份分別在110kV碧開線和碧開線文沖支（同塔雙回路）上進行了實驗對比：方案A——底漆：紅丹防銹底漆兩遍；面漆：醇酸磁漆面漆兩遍。用于110kV碧開線#01~#04鐵塔防腐。方案B——底漆：環氧富鋅防銹底漆一遍；中間漆：J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹中間漆一遍；面漆：氯化橡膠面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#01~#05鐵塔防腐。方案C——底漆：環氧富鋅防銹底漆一遍；中間漆：環氧云鐵防銹中間漆一遍；面漆：丙稀酸面磁漆兩遍。用于110kV文沖支線#06~#09鐵塔防腐。

4.1方案A

4.1.1紅丹防銹底漆的技術特點紅丹：又名鉛丹，分子式Pb3O4，含有2%~15%的PbO。紅丹應用歷史悠久，從19世紀中葉起就一直作為緩蝕材料使用，至今仍未衰敗。它和亞麻油配制的油性底漆具有良好的防銹性能，對于被涂裝的鐵塔金屬表面處理要求不高，涂在鐵塔帶銹帶油狀態下的表面仍有很好的防銹效果。（1）紅丹防銹底漆的優點①紅丹防銹漆主要是靠晶格離子的交換作用在陽極區和陰極區均起緩蝕作用。紅丹防銹漆在陰極區的作用是能破壞新生的過氧化氫，抑制鋼鐵表面不再氧化。紅丹在水和氧的存在下，能與油性漆料生成鉛皂，進一步分解成短鏈產物后，具有很好的緩蝕作用。②紅丹具有很高的氧化能力，在與鋼鐵表面接觸時，能使表面氧化成Fe3O4的均勻薄膜，使鋼鐵表面鈍化而防腐。（2）紅丹防銹底漆的缺點①油漆的毒性和對環境的污染。紅丹防銹漆含有大量的鉛化物，不僅在油漆生產和施工中會引起工作人員的慢性鉛中毒，而且在去除舊紅丹漆膜時會造成環境嚴重的污染。②紅丹防銹漆的油性基料耐堿性差，不耐鹽霧、海水的浸漬或化學品濺滴。而且漆膜交聯度低，不耐酮類、酯類、芳烴等強溶劑，紅丹防銹底漆只能配套醇酸面漆涂料，不可與強溶劑的環氧、聚氨酯等涂料配套，以免咬起，故紅丹防銹底漆只能適宜于城鄉的普通鋼結構、江河的橋梁等，不宜適用于海洋環境、化工廠的鍍鋅鋼結構上。③由于紅丹防銹漆含有鉛類重金屬，不可用于鋁、鎂、鍍鋅的輸電鐵塔等輕型金屬表面上，以免引起電偶腐蝕。4.1.2醇酸磁面漆的技術特點醇酸磁面漆是以醇酸樹脂以多元醇和多元酸的酯為主鏈，以脂肪酸為側鏈構成的。醇酸脂中含植物油的百分數不同而分為短油度（45%以下）、中油度（46%~60%）和長油度（61%）。醇酸磁漆價格便宜，原料宜得，在國內涂料總產量中約占25%~30%。自干醇酸涂料品種眾多，應用面廣泛。有代表性的戶外醇酸品種有CO4－42各色醇酸磁漆，CO4－53醇酸防銹底漆。其中用于輸、變電設備的醇酸磁漆耐久性只能達到3年左右，抗紫外線、抗酸雨能力較差。4.1.3應用與效果2007年10月對110kV碧開線#01~#04段進行檢查、檢測發現漆面顏色變淡，失去光澤，小部分脫落，漆面硬度變軟，有部分經摩擦起粉狀，防腐功能明顯降低，綜上所述，方案A的防銹周期是三年左右。

4.2方案B

4.2.1環氧富鋅的特點它是用環氧樹脂、超細鋅粉、填料和混合有機溶劑制成組分一，使用時按比例加入組分二，使用時按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后，不能做到完全滲入表面的不規則部位時，采用環氧富鋅防銹底漆能提供優良滲透及保護性能。鋅做為一種犧牲金屬，保護了鋼鐵不受腐蝕。4.2.2J6502鋁鐵氯化橡膠中間防銹漆的特點它是由氯化橡膠加入氧化鐵紅等顏料經研磨后加入鋁銀漿、助劑及有機溶劑調制而成。漆膜干燥快、耐水、防潮，具有良好的防腐性和防銹性。4.2.3氯化橡膠磁面磁漆的特點它是由天然橡膠或合成的異戊橡膠降解后氯化而得，呈白色粉末。氯化橡膠磁面磁漆有優良的耐水性、耐候性，在防腐及其它方面得到了廣泛應用。由于制造過程中需要大量四氯化碳，產生大量四氯化碳蒸汽，帶來污染問題，有致癌的報道，處于不發展狀態。國外采用其它氯化烯烴樹脂代替氯化橡膠。4.2.4應用與效果2007年10月對110kV文沖支線#01~#05段進行檢查、檢測發現漆面顏色光亮，未發現脫落現象，漆面硬度正常，經摩擦不會起粉狀，防腐功能完好。2009年9月又對110kV文沖支線#01~#05段進行檢查、檢測發現漆面顏色變淡，失去光澤，小部分脫落，漆面硬度變軟，有部分經摩擦起粉狀，防腐功能明顯降低，綜上所述，方案B的防銹周期是五年。

4.3方案C

4.3.1環氧富鋅防銹底漆的特點它是以環氧樹脂、超細鋅粉、填料和混合有機溶劑制成組分一，使用時按比例加入組分二，使用時按比例混勻。在被涂金屬表面不能完全清除銹蝕后，不能做到完全滲入表面的不規則部位時，采用環氧富鋅防銹底漆能提供優良滲透及保護性能。鋅做為一種犧牲金屬，保護了鋼鐵不受腐蝕。4.3.2環氧云鐵防銹中間漆的特點它是以環氧樹脂、云母氧化鐵粉、防銹顏料、有機溶劑調制為甲組分，由聚酰胺樹脂液組成乙組分。云母氧化鐵簡稱云鐵。它的主要成分是a－Fe2O3，一種特殊形狀的赤鐵礦，呈薄片狀的結晶體。它的耐堿性好，但對酸較為敏感，顏料很容易為所有的涂料基料和溶劑所潤濕，且水溶性很低。4.3.3丙稀酸面磁漆的特點它是以（甲基）丙烯酸及苯乙烯為主的含雙健的單體，在一定條件下通過自由基聚合的高聚物。該涂料具有極高的裝飾性、突出優點是耐候性好，在長期暴曬下，涂層保光、保色性好，在航空航天器材、汽車工業、戶外輸、變電設備等方面得到廣泛應用。國內定型產品有B04－11各色丙稀酸磁漆（自干）、B04各色丙稀酸烘干磁漆。4.3.4應用與效果2007年10月對110kV文沖支線#06~#09段進行檢查、檢測發現漆面顏色光亮，未發現脫落現象，漆面硬度正常，經摩擦不會起粉狀，防腐功能完好。2009年9月第二次對110kV文沖支線#06~#09段進行檢查、檢測發現漆面顏色稍為變淡，未發現脫落現象，漆面硬度正常，漆面經摩擦不會起粉狀，防腐功能完好，2012年9月份第三次對110kV文沖支線#06~#09段進行檢查、檢測發現漆面顏色變淡，未發現脫落現象，有小部分漆面澎脹，漆面硬度正常，漆面經摩擦不會起粉狀，對環境污染影響較少，防腐功能開始下降，綜合上述，方案C的防銹周期達八年以上。

5選擇涂料的實用性和經濟性

正確的選擇材料對于輸電線路的桿塔防腐是非常重要的一環，在選擇涂每條輸電線路之前，都要確定使用該涂料的預定壽命。通過對材料組成、使用檢測情況、經濟指標等一系列的分析比較，丙稀酸是一種防腐性能優異、保色、保光性能良好的環保型涂料，有效耐用時間已證實了這方面的性能優勢，雖然比普通涂料昂貴一些，但有效地減少設備的維護周期。它一次性投資相比普通涂料高，但保護設備耐蝕時間最長，是氯化橡膠磁漆的2倍，是普通涂料的3倍。防腐工程成本，環氧丙稀酸漆每噸塔材的防腐成本是普通醇酸磁漆1.6倍，是氯化橡膠磁漆1.2倍。

6結語

通過對三種方案的技術、經濟分析和綜合比較，并經多年實踐，可以看出醇酸磁漆、氯化橡膠滋漆及丙稀酸磁漆三種材料之間的各自優缺點，方案C的丙稀酸磁漆無論在材料防腐性能、環境污染、綜合經濟指標都較為優勝，值得在沿海地區輸變電設備防腐蝕工作中推廣使用，目前方案C已在廣州供電局的輸電線路桿塔防腐工程中推廣使用。

作者：林新生劉曉東單位：廣州供電局